JPH10302832A - Sodium-sulfur battery - Google Patents

Sodium-sulfur battery

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JPH10302832A
JPH10302832A JP9108764A JP10876497A JPH10302832A JP H10302832 A JPH10302832 A JP H10302832A JP 9108764 A JP9108764 A JP 9108764A JP 10876497 A JP10876497 A JP 10876497A JP H10302832 A JPH10302832 A JP H10302832A
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JP
Japan
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negative electrode
sodium
aluminum
positive electrode
sulfur battery
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JP9108764A
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Japanese (ja)
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Toshio Sano
利夫 佐野
Asao Kunimoto
浅夫 国本
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Yuasa Corp
Original Assignee
Yuasa Corp
Yuasa Battery Corp
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the bonding method in a thermocompression bonding part, enhance reliability, and lengthen life. SOLUTION: An α-alumina ring 2 is bonded to the opening of a solid electrolyte tube 1, a negative cover 3 on which 3-20 μm thick chromium carbide layer 13 is formed is thermocompression-bonded to one surface of the α-alumina ring 2 through an aluminum or aluminum alloy layer 12, and a positive cover 4 on which 3-20 μm thick chromium carbide layer 13 is formed is thermocompression-bonded to the other surface of the α-alumina ring 2 through an aluminum or aluminum alloy layer 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はナトリウム−硫黄電
池に関するもので、さらに詳しく言えば、ナトリウムイ
オン伝導性の固体電解質管の開口部に接合されたα−ア
ルミナリングの一方の面または他方の面に負極蓋、正極
蓋を熱圧接合する接合方法の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sodium-sulfur battery, and more particularly, to one or other surface of an .alpha.-alumina ring joined to an opening of a solid electrolyte tube having sodium ion conductivity. And a method for hot-press bonding the negative electrode cover and the positive electrode cover to each other.

【0002】[0002]

【従来の技術】ナトリウムイオン伝導性の固体電解質管
の内部に負極室を、外部に正極室を形成してなるナトリ
ウム−硫黄電池は、350℃という高温で作動させる完
全密閉構造の電池で、前記負極室は前記固体電解質管の
開口部に接合されたα−アルミナリングの一方の面に接
合された負極蓋によって密閉され、前記正極室は前記α
−アルミナリングの一方の面または他方の面に接合され
た正極蓋によって密閉されてなる。
2. Description of the Related Art A sodium-sulfur battery in which a negative electrode chamber is formed inside a sodium ion conductive solid electrolyte tube and a positive electrode chamber is formed outside is a completely sealed battery operated at a high temperature of 350 ° C. The negative electrode chamber is sealed by a negative electrode lid joined to one surface of an α-alumina ring joined to the opening of the solid electrolyte tube, and the positive electrode chamber is filled with the α
-Sealed by a positive electrode lid joined to one or the other surface of the alumina ring.

【0003】このようなナトリウム−硫黄電池としては
特開平6−36796号公報に記載されたようなものが
知られており、その構造を図3および図4の要部断面図
によって説明する。
[0003] As such a sodium-sulfur battery, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-36796 is known, and its structure will be described with reference to cross-sectional views of main parts in FIGS.

【0004】すなわち、図3のナトリウム−硫黄電池
は、固体電解質管1の上端にα−アルミナリング2がガ
ラスはんだ接合され、このα−アルミナリング2の上面
にアルミニウムまたはアルミニウム合金層12を介して
負極蓋3が、下面にアルミニウムまたはアルミニウム合
金層12を介して正極蓋4がそれぞれ熱圧接合され、前
記負極蓋3には負極端子5が溶接されるとともに、その
中央部を貫通して負極集電体としての負極パイプ6が溶
接され、この負極パイプ6の下方は内部に金属繊維7が
配された前記固体電解質管1内に挿入されてなり、約1
50℃の保温下において前記負極パイプ6より固体電解
質管1内を排気した後、同温度で溶融させたナトリウム
8を真空充填し、充填後負極端子5の上端を封止して負
極室構成体とし、この負極室構成体を、円筒形の硫黄成
形体10が挿入され正極集電端子11が溶接された正極
集電体を兼ねる電槽9内に挿入してその上端を前記正極
蓋4と真空溶接してなるものである。
That is, in the sodium-sulfur battery shown in FIG. 3, an α-alumina ring 2 is joined to the upper end of a solid electrolyte tube 1 by glass soldering, and an aluminum or aluminum alloy layer 12 is provided on the upper surface of the α-alumina ring 2. A negative electrode cover 3 is heat-pressure-bonded to the lower surface thereof through an aluminum or aluminum alloy layer 12. A negative electrode terminal 5 is welded to the negative electrode cover 3, and the negative electrode terminal 3 penetrates the center of the negative electrode cover 3. A negative electrode pipe 6 serving as an electric body is welded, and a lower portion of the negative electrode pipe 6 is inserted into the solid electrolyte tube 1 in which a metal fiber 7 is disposed.
After the inside of the solid electrolyte tube 1 is evacuated from the negative electrode pipe 6 while keeping the temperature at 50 ° C., the sodium 8 melted at the same temperature is vacuum-filled, and after filling, the upper end of the negative electrode terminal 5 is sealed to form a negative electrode chamber construct. The negative electrode chamber constituting body is inserted into a battery case 9 also serving as a positive electrode current collector in which a cylindrical sulfur molded body 10 is inserted and a positive electrode current collecting terminal 11 is welded, and the upper end thereof is formed with the positive electrode lid 4. It is made by vacuum welding.

【0005】一方、図4のナトリウム−硫黄電池は、α
−アルミナリング2の上面に負極蓋3と正極蓋4とが熱
圧接合されてなる以外は図3のナトリウム−硫黄電池と
同一である。
On the other hand, the sodium-sulfur battery shown in FIG.
3 is the same as the sodium-sulfur battery of FIG. 3 except that the negative electrode cover 3 and the positive electrode cover 4 are heat-pressure bonded to the upper surface of the alumina ring 2.

【0006】上記したナトリウム−硫黄電池では、負極
蓋3、正極蓋4の材質は鉄またはステンレスであり、こ
の負極蓋3、正極蓋4とα−アルミナリング2との熱圧
接合はアルミニウムまたはアルミニウム合金層12を介
して真空中または不活性気体雰囲気中で550〜630
℃の温度下、10〜50MPaの圧力下で行われてい
る。
In the above-mentioned sodium-sulfur battery, the material of the negative electrode cover 3 and the positive electrode cover 4 is iron or stainless steel, and the heat and pressure bonding between the negative electrode cover 3 and the positive electrode cover 4 and the α-alumina ring 2 is made of aluminum or aluminum. 550-630 in vacuum or in an inert gas atmosphere through alloy layer 12
It is performed under a temperature of 10C and a pressure of 10 to 50 MPa.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のナトリ
ウム−硫黄電池では、鉄またはステンレスからなる負極
蓋3、正極蓋4の熱膨張係数とα−アルミナリング2の
熱膨張係数との差によって熱圧接合後に接合部に残留応
力が生じ、それによって接合強度が低下するという問題
があった。
In the above-mentioned conventional sodium-sulfur battery, the thermal expansion coefficient of the negative electrode cover 3 and the positive electrode cover 4 made of iron or stainless steel is different from the thermal expansion coefficient of the α-alumina ring 2. There has been a problem that a residual stress is generated in the joint after the pressure joining, thereby reducing the joining strength.

【0008】また、負極蓋3とα−アルミナリング2お
よび正極蓋4とα−アルミナリング2との熱圧接合時
に、その間に介在させるアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金層12が負極蓋3および正極蓋4中に拡散するた
め、接合部にAl5 Fe2 やFe3 Alなどの合金層が
生成し、この合金層の厚さが数十μm以上に達すると長
期間の使用とともに接合強度が低下するという問題があ
った。
When the negative electrode lid 3 and the α-alumina ring 2 and the positive electrode lid 4 and the α-alumina ring 2 are joined by heat and pressure, the aluminum or aluminum alloy layer 12 interposed therebetween is formed between the negative electrode lid 3 and the positive electrode lid 4. Alloy layers such as Al 5 Fe 2 and Fe 3 Al are formed at the joints, and when the thickness of the alloy layers reaches several tens μm or more, the joint strength decreases with long-term use. was there.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、固体電解質管の開口部にα
−アルミナリングが接合されてなり、前記α−アルミナ
リングの一方の面にアルミニウムまたはアルミニウム合
金層を介して負極蓋が接合され、この負極蓋によって密
閉される負極室と、前記α−アルミナリングの一方の面
または他方の面にアルミニウムまたはアルミニウム合金
層を介して正極蓋が接合され、この正極蓋によって密閉
される正極室とを備えてなるナトリウム−硫黄電池にお
いて、前記負極蓋、正極蓋の、少なくとも一方はクロマ
イズ加工された鉄または鉄−クロム合金からなり、前記
クロマイズ加工された負極蓋、正極蓋のアルミニウムま
たはアルミニウム合金層に接する表面に生成した炭化ク
ロム層の厚さを3〜20μmにしたことを特徴とするも
のである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to the first aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolyte tube, comprising the steps of:
An alumina ring is joined, a negative electrode lid is joined to one surface of the α-alumina ring via an aluminum or aluminum alloy layer, and a negative electrode chamber sealed by the negative electrode lid; A positive electrode lid is joined to one surface or the other surface via an aluminum or aluminum alloy layer, and a positive electrode chamber closed by the positive electrode lid. At least one is made of chromized iron or iron-chromium alloy, and the thickness of the chromium carbide layer formed on the surface of the chromized negative electrode cover and the positive electrode cover in contact with the aluminum or aluminum alloy layer is 3 to 20 μm. It is characterized by the following.

【0010】請求項1記載の発明によれば、炭化クロム
層の熱膨張係数はアルミニウムまたはアルミニウム合金
層や負極蓋または正極蓋の材質である鉄または鉄−クロ
ム合金の熱膨張係数より小であり、α−アルミナリング
の熱膨張係数より大であるので、熱圧接合後に生じる残
留応力を緩和することができる。また、炭化クロム層は
アルミニウムまたはアルミニウム合金や鉄を固溶した
り、これらと反応することがないため、アルミニウム層
の一部が負極蓋または正極蓋中に拡散して熱圧接合部に
Al5 Fe2 やFe3 Alなどの合金層が生成するのを
抑制することができる。また、生成した炭化クロム層の
厚さを3〜20μmにしたことにより、炭化クロム層が
厚くなりすぎてクラックを生じたり、剥離したりして熱
圧接合部の強度を低下させることなく、上記した効果が
得られる。
According to the first aspect of the present invention, the coefficient of thermal expansion of the chromium carbide layer is smaller than the coefficient of thermal expansion of the aluminum or aluminum alloy layer or iron or iron-chromium alloy which is the material of the negative electrode cover or the positive electrode cover. , Α-alumina ring, it is possible to reduce the residual stress generated after the thermocompression bonding. In addition, since the chromium carbide layer does not dissolve or react with aluminum, an aluminum alloy, or iron, a part of the aluminum layer diffuses into the negative electrode cover or the positive electrode cover, and Al 5 Generation of an alloy layer such as Fe 2 or Fe 3 Al can be suppressed. In addition, by setting the thickness of the generated chromium carbide layer to 3 to 20 μm, the chromium carbide layer becomes too thick to cause cracking or peeling, thereby lowering the strength of the hot-pressure bonded portion. The effect obtained is as follows.

【0011】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明において、負極蓋、正極蓋の母材の鉄または鉄
−クロム合金の炭素含有率は0.1〜0.6%であるこ
とを特徴するものである。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the carbon content of iron or iron-chromium alloy of the base material of the negative electrode cover and the positive electrode cover is 0.1 to 0.6%. It is characterized by having.

【0012】請求項2記載の発明によれば、クロマイズ
加工によって生成する炭化クロム層にクラックが生じた
り、炭化クロム層が剥離して熱圧接合部の強度が低下す
ることはない。
According to the second aspect of the present invention, no crack is generated in the chromium carbide layer generated by the chromizing process, and the chromium carbide layer does not peel off, and the strength of the hot-pressed joint does not decrease.

【0013】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載の発明において、クロマイズ加工された負極蓋、正極
蓋のアルミニウムまたはアルミニウム合金層に接する表
面に生成する炭化クロム層は面粗度を3μm以下にする
ことを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the chromium carbide layer formed on the surface of the chromized negative electrode cover and the positive electrode cover in contact with the aluminum or aluminum alloy layer has a surface roughness. The thickness is set to 3 μm or less.

【0014】請求項3記載の発明によれば、α−アルミ
ナリングと負極蓋および正極蓋との熱圧接合部の強度を
向上させることができる。
According to the third aspect of the present invention, it is possible to improve the strength of the hot-pressed joint between the α-alumina ring, the negative electrode cover and the positive electrode cover.

【0015】(評価試験1)本発明のナトリウム−硫黄
電池の負極蓋および正極蓋の母材として用いられるステ
ンレスとして、炭素含有率がA:0.03%、B:0.
1%、C:0.3%、D:0.4%、E:0.5%、
F:0.6%およびG:0.7%のものを準備し、重量
比で10〜60%のクロム粉末、0.5〜2.0%の塩
化アンモニウム粉末および残余のアルミナ粉末とともに
鉄箱内に封入し、約1150℃の水素気流中で数時間加
熱してクロマイズ加工を行った後、光学顕微鏡によって
炭化クロム層の厚さを測定したところ、表1のような結
果が得られた。
(Evaluation Test 1) As stainless steel used as a base material for the negative electrode cover and the positive electrode cover of the sodium-sulfur battery of the present invention, the carbon content is A: 0.03%, B: 0.
1%, C: 0.3%, D: 0.4%, E: 0.5%,
Prepare an F: 0.6% and G: 0.7% iron box together with 10 to 60% by weight chromium powder, 0.5 to 2.0% ammonium chloride powder and the remaining alumina powder. After performing chromizing by heating in a hydrogen stream at about 1150 ° C. for several hours, the thickness of the chromium carbide layer was measured by an optical microscope. The results shown in Table 1 were obtained.

【0016】表1から、炭素含有率が0.03%のもの
では炭化クロム層の生成が認められず、炭素含有率が
0.1%になると炭化クロム層の生成が認められること
がわかった。
From Table 1, it was found that the formation of a chromium carbide layer was not recognized when the carbon content was 0.03%, and the formation of a chromium carbide layer was recognized when the carbon content was 0.1%. .

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】上記のようにクロマイズ加工したA〜G
を、それぞれ負極蓋と正極蓋としてα−アルミナリング
の上下面にアルミニウムまたはアルミニウム合金層を介
して真空中で温度を600℃、圧力を50MPaとして
熱圧接合した。なお、この評価試験1では前記α−アル
ミナリングの内周面には固体電解質管の開口部を接合せ
ず、前記正極蓋には硫黄成形体を挿入しない電槽を溶接
した測定用サンプルを製作し、負極蓋に溶接した負極端
子の上端の開口部から液圧を導入して負極蓋とα−アル
ミナリングとの接合部に引張応力を印加することによっ
て熱圧接合部の強度を調査し、結果を表2に示す。な
お、熱圧接合部の強度は負極蓋とα−アルミナリングと
の接合部がリークしたときの液圧である。
A to G which are chromized as described above
Were thermally and pressure-bonded in vacuum at a temperature of 600 ° C. and a pressure of 50 MPa via an aluminum or aluminum alloy layer on the upper and lower surfaces of an α-alumina ring as a negative electrode cover and a positive electrode cover, respectively. In this evaluation test 1, a sample for measurement was produced by welding a battery case in which an opening of a solid electrolyte tube was not joined to the inner peripheral surface of the α-alumina ring and a sulfur molded body was not inserted into the positive electrode lid. Then, the strength of the thermo-compression joint is investigated by introducing a liquid pressure from the opening at the upper end of the negative electrode terminal welded to the negative electrode lid and applying a tensile stress to the junction between the negative electrode lid and the α-alumina ring, Table 2 shows the results. The strength of the hot-pressed joint is the liquid pressure when the joint between the negative electrode lid and the α-alumina ring leaks.

【0019】[0019]

【表2】 [Table 2]

【0020】表2から、炭化クロム層の厚さが3〜20
μmであれば、熱圧接合部の強度を高くできることがわ
かる。
From Table 2, it can be seen that the thickness of the chromium carbide layer is 3-20.
It can be seen that if it is μm, the strength of the hot-pressed joint can be increased.

【0021】(評価試験2)評価試験1で使用した、炭
化クロム層の厚さが10μm、13μmおよび20μm
のものについて、炭化クロム層を、微粒の研磨剤を用い
たバフ加工による機械研磨によって面粗度が1,2,
3,4,5および6μmになるように調整したものを準
備した。そして、これらを負極蓋と正極蓋としてα−ア
ルミナリングの上下面にアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金層を介して評価試験1と同条件で熱圧接合し、同
様の測定用サンプルを製作した。そして、評価試験1と
同条件で負極蓋とα−アルミナリングとの接合部に引張
応力を印加することによって熱圧接合部の強度を調査
し、表3の結果を得た。なお、面粗度は光学顕微鏡によ
る表面の観察によって判定した。また、調整前の面粗度
は6μm程度であった。
(Evaluation Test 2) The thickness of the chromium carbide layer used in Evaluation Test 1 was 10 μm, 13 μm, and 20 μm.
The chromium carbide layer was subjected to mechanical polishing by buffing using a fine abrasive to have a surface roughness of 1, 2,
Those adjusted to 3, 4, 5, and 6 μm were prepared. Then, these were heat and pressure bonded to the upper and lower surfaces of an α-alumina ring via an aluminum or aluminum alloy layer under the same conditions as in Evaluation Test 1 as a negative electrode cover and a positive electrode cover, thereby producing a similar measurement sample. Then, the tensile strength was applied to the joint between the negative electrode lid and the α-alumina ring under the same conditions as in Evaluation Test 1 to investigate the strength of the hot-pressed joint, and the results in Table 3 were obtained. The surface roughness was determined by observing the surface with an optical microscope. The surface roughness before the adjustment was about 6 μm.

【0022】[0022]

【表3】 [Table 3]

【0023】表3から、炭化クロム層の厚さを10μ
m,13μmとすれば面粗度が1〜6μmのもので熱圧
接合部の強度を向上できることがわかるが、評価試験1
の結果を考慮し、炭化クロム層の厚さを3〜20μmと
すれば、面粗度は3μm以下の小さい方がよく、研磨の
手間などを考慮すれば、面粗度は1μm程度までとする
のが好ましい。
According to Table 3, the thickness of the chromium carbide layer was 10 μm.
m and 13 μm, it can be seen that the surface roughness of 1 to 6 μm can improve the strength of the hot-pressed joint.
In consideration of the above results, if the thickness of the chromium carbide layer is 3 to 20 μm, the surface roughness is preferably as small as 3 μm or less, and if the labor of polishing is taken into consideration, the surface roughness is up to about 1 μm. Is preferred.

【0024】(評価試験3)評価試験1で使用した炭化
クロム層の厚さが13μmのものについて、炭化クロム
層の面粗度が1μmのもの、3μmのもの、5μmのも
のとを、500℃の空気中に放置し、30日間経過後の
熱圧接合部の強度を評価試験1と同条件で調査し、結果
を表4に示す。
(Evaluation Test 3) With respect to the chromium carbide layer having a thickness of 13 μm used in the evaluation test 1, the chromium carbide layer having a surface roughness of 1 μm, 3 μm and 5 μm was measured at 500 ° C. , And the strength of the hot-pressed joint after 30 days was investigated under the same conditions as in Evaluation Test 1. The results are shown in Table 4.

【0025】[0025]

【表4】 [Table 4]

【0026】表4から、炭化クロム層の面粗度が1μm
のもの、3μmのものでは、30日間放置後でも熱圧接
合部の強度はほとんど変化しなかったのに対し、面粗度
が5μmのものでは30日間放置後では熱圧接合部の強
度は約70%に低下した。このことから、炭化クロム層
の面粗度が3μm以下であれば、熱圧接合部の強度が確
保できることがわかる。
According to Table 4, the surface roughness of the chromium carbide layer was 1 μm.
And 3 μm, the strength of the hot-pressed joint hardly changed even after being left for 30 days, while the strength of the hot-pressed joint was about 30 μm after leaving for 30 days. It has dropped to 70%. From this, it is understood that if the surface roughness of the chromium carbide layer is 3 μm or less, the strength of the hot-pressed joint can be ensured.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
および図2に基づいて説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
A description will be given based on FIG.

【0028】図1に示したナトリウム−硫黄電池の特徴
は、負極蓋3の、α−アルミナリング2上面のアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金層12と接する表面に厚さ
が13μm、面粗度が1μmの炭化クロム層13を形成
したこと、正極蓋4の、α−アルミナリング2下面のア
ルミニウムまたはアルミニウム合金層12と接する表面
に厚さが13μm、面粗度が1μmの炭化クロム層13
を形成したことであり、図2に示したナトリウム−硫黄
電池の特徴は、負極蓋3の、α−アルミナリング2上面
のアルミニウムまたはアルミニウム合金層12と接する
表面に厚さが13μm、面粗度が1μmの炭化クロム層
13を形成したこと、正極蓋4の、α−アルミナリング
2下面のアルミニウムまたはアルミニウム合金層12と
接する表面に厚みが13μm、面粗度が1μmの炭化ク
ロム層13を形成したことである。
The feature of the sodium-sulfur battery shown in FIG. 1 is that the surface of the negative electrode cover 3 in contact with the aluminum or aluminum alloy layer 12 on the upper surface of the α-alumina ring 2 has a thickness of 13 μm and a surface roughness of 1 μm. The chromium carbide layer 13 having a thickness of 13 μm and a surface roughness of 1 μm is formed on the surface of the positive electrode cover 4 which is in contact with the aluminum or aluminum alloy layer 12 on the lower surface of the α-alumina ring 2.
The feature of the sodium-sulfur battery shown in FIG. 2 is that the surface of the negative electrode cover 3 having a thickness of 13 μm on the surface of the upper surface of the α-alumina ring 2 which is in contact with the aluminum or aluminum alloy layer 12 has a surface roughness of 13 μm. Formed a chromium carbide layer 13 having a thickness of 1 μm, and formed a chromium carbide layer 13 having a thickness of 13 μm and a surface roughness of 1 μm on the surface of the positive electrode cover 4 in contact with the aluminum or aluminum alloy layer 12 on the lower surface of the α-alumina ring 2. It was done.

【0029】そして、負極蓋3とα−アルミナリング2
および正極蓋4とα−アルミナリング2とは、真空中で
温度を600℃、圧力を50MPaとして熱圧接合し、
前記負極蓋3に負極端子5を溶接し、固体電解質管1内
にナトリウム8を真空充填するとともに、前記正極蓋4
に硫黄成形体10が挿入された電槽9を溶接して本発明
の実施の形態に係るナトリウム−硫黄電池とした。
Then, the negative electrode cover 3 and the α-alumina ring 2
And the positive electrode cover 4 and the α-alumina ring 2 are thermocompression-bonded in a vacuum at a temperature of 600 ° C. and a pressure of 50 MPa,
A negative electrode terminal 5 is welded to the negative electrode cover 3, and sodium 8 is vacuum-filled in the solid electrolyte tube 1.
The battery case 9 in which the sulfur molded body 10 was inserted was welded to obtain a sodium-sulfur battery according to the embodiment of the present invention.

【0030】図1に示した本発明のナトリウム−硫黄電
池と図3に示した従来のナトリウム−硫黄電池および図
2に示した本発明のナトリウム−硫黄電池と図4に示し
た従来のナトリウム−硫黄電池について、それぞれ評価
試験2,3と同条件で熱圧接合部の強度を調査し、結果
を表5に示す。
The sodium-sulfur battery of the present invention shown in FIG. 1 and the conventional sodium-sulfur battery shown in FIG. 3 and the sodium-sulfur battery of the present invention shown in FIG. 2 and the conventional sodium-sulfur battery shown in FIG. With respect to the sulfur batteries, the strength of the thermo-compression bonding portion was examined under the same conditions as in Evaluation Tests 2 and 3, respectively, and the results are shown in Table 5.

【0031】[0031]

【表5】 [Table 5]

【0032】表5から、本発明の実施の形態に係るナト
リウム−硫黄電池は、前述した測定用サンプルを用いた
評価試験2,3の結果と同様の結果が得られることがわ
かり、負極蓋3とα−アルミナリング2との熱圧接合部
の強度および正極蓋4とα−アルミナリング2との熱圧
接合部の強度を高められることがわかった。
From Table 5, it can be seen that the sodium-sulfur battery according to the embodiment of the present invention can obtain the same results as those of the evaluation tests 2 and 3 using the above-described measurement samples. It has been found that the strength of the hot-pressed joint between the α-alumina ring 2 and the positive-pressure cover 4 can be increased.

【0033】なお、本発明によるクロマイズ加工は電池
の放電生成物である腐食性の多硫化ナトリウムから、鉄
や鉄−クロム合金を保護するためのもので、各図におけ
る13は本発明の炭化クロム層を示し、熱圧接合する面
以外にも炭化クロム層が生成することを妨げるものでは
ない。
The chromizing process according to the present invention is for protecting iron and iron-chromium alloy from corrosive sodium polysulfide which is a discharge product of the battery. A chromium carbide layer other than the surface to be thermally and pressure-bonded.

【0034】[0034]

【発明の効果】上記したとおりであるから、本発明のナ
トリウム−硫黄電池は、熱圧接合部の接合方法を改良す
ることにより、その信頼性を向上させることができ、ナ
トリウム−硫黄電池を長寿命化することができる。
As described above, the reliability of the sodium-sulfur battery of the present invention can be improved by improving the joining method of the hot-pressed joint, and the sodium-sulfur battery can be used for a long time. Life can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のナトリウム−硫黄電池の要部断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a sodium-sulfur battery of the present invention.

【図2】本発明のナトリウム−硫黄電池の要部断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view of a main part of the sodium-sulfur battery of the present invention.

【図3】従来のナトリウム−硫黄電池の要部断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view of a main part of a conventional sodium-sulfur battery.

【図4】従来のナトリウム−硫黄電池の要部断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view of a main part of a conventional sodium-sulfur battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固体電解質管 2 α−アルミナリング 3 負極蓋 4 正極蓋 12 アルミニウムまたはアルミニウム合金層 13 炭化クロム層 Reference Signs List 1 solid electrolyte tube 2 α-alumina ring 3 negative electrode lid 4 positive electrode lid 12 aluminum or aluminum alloy layer 13 chromium carbide layer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ナトリウムイオン伝導性の固体電解質管
の開口部にα−アルミナリングが接合されてなり、前記
α−アルミナリングの一方の面にアルミニウムまたはア
ルミニウム合金層を介して負極蓋が接合され、この負極
蓋によって密閉される負極室と、前記α−アルミナリン
グの一方の面または他方の面にアルミニウムまたはアル
ミニウム合金層を介して正極蓋が接合され、この正極蓋
によって密閉される正極室とを備えてなるナトリウム−
硫黄電池において、前記負極蓋、正極蓋の、少なくとも
一方はクロマイズ加工された鉄または鉄−クロム合金か
らなり、前記クロマイズ加工された負極蓋、正極蓋のア
ルミニウムまたはアルミニウム合金層に接する表面に生
成した炭化クロム層の厚さを3〜20μmにしたことを
特徴とするナトリウム−硫黄電池。
An α-alumina ring is joined to an opening of a sodium ion conductive solid electrolyte tube, and a negative electrode lid is joined to one surface of the α-alumina ring via an aluminum or aluminum alloy layer. A negative electrode chamber sealed by the negative electrode lid, a positive electrode lid joined to one surface or the other surface of the α-alumina ring via an aluminum or aluminum alloy layer, and a positive electrode chamber sealed by the positive electrode lid. Sodium comprising-
In the sulfur battery, at least one of the negative electrode cover and the positive electrode cover is made of chromized iron or an iron-chromium alloy, and is formed on a surface of the chromized negative electrode cover and the positive electrode cover in contact with the aluminum or aluminum alloy layer. A sodium-sulfur battery, wherein the thickness of the chromium carbide layer is 3 to 20 [mu] m.
【請求項2】 請求項1記載のナトリウム−硫黄電池に
おいて、負極蓋、正極蓋の母材の鉄または鉄−クロム合
金の炭素含有率は0.1〜0.6%であることを特徴と
するナトリウム−硫黄電池。
2. The sodium-sulfur battery according to claim 1, wherein the base material of the negative electrode cover and the positive electrode cover has a carbon content of iron or iron-chromium alloy of 0.1 to 0.6%. Sodium-sulfur battery.
【請求項3】 請求項1記載のナトリウム−硫黄電池に
おいて、クロマイズ加工された負極蓋、正極蓋のアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金層に接する表面に生成す
る炭化クロム層は面粗度を3μm以下にすることを特徴
とするナトリウム−硫黄電池。
3. The sodium-sulfur battery according to claim 1, wherein the chromium carbide layer formed on the surface of the chromized negative electrode cover and positive electrode cover in contact with the aluminum or aluminum alloy layer has a surface roughness of 3 μm or less. A sodium-sulfur battery characterized by the following.
JP9108764A 1997-04-25 1997-04-25 Sodium-sulfur battery Pending JPH10302832A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101385741B1 (en) * 2012-12-27 2014-04-21 재단법인 포항산업과학연구원 Insert material for thermal compression bonding of sodium sulfur battery

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101385741B1 (en) * 2012-12-27 2014-04-21 재단법인 포항산업과학연구원 Insert material for thermal compression bonding of sodium sulfur battery

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